建筑設(shè)計在抗震設(shè)計中的作用及路徑

齊金濤

慶陽職業(yè)技術(shù)學院（745000）

0 前言

地震是諸多自然災害中對建筑物損害最大的。建筑物因地震倒塌，不僅帶來了經(jīng)濟損失，也有可能導致生命安全事故發(fā)生。因此，在建筑設(shè)計時，設(shè)計師必須根據(jù)實際情況，進行建筑抗震設(shè)計，以提高建筑抗震能力，減緩地震可能造成的危害。

1 建筑抗震設(shè)計的重要性

在法律層面上，我國的《防震減災法》明確要求，相關(guān)建設(shè)工程必須嚴格遵守抗震設(shè)防管理規(guī)定，政府及相關(guān)管理部門必須加強管理職責，做好抗震設(shè)防工作。地震災害以其突發(fā)性強、破壞性強、容易引發(fā)各類嚴重次生災害等特點，被稱為“群災之首”。由于科學技術(shù)的局限性決定了地震的無法預測性，因此，通過加強建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力來減輕地震災害損失是十分必要的，這也是當前抗震方式中最有效的手段之一。

建筑設(shè)計是整個施工過程最重要也是最基礎(chǔ)的組成部分。在建筑設(shè)計時，必須從實際出發(fā)，結(jié)合建筑需求以及實際的建筑環(huán)境，充分融入建筑抗震設(shè)計，確保建筑工程的安全性和穩(wěn)定性。

2 建筑抗震設(shè)計中存在的問題

2.1 建筑物高度問題

建筑物高度問題是當前建筑工程施工過程中較為普遍的問題。我國對于建筑物的高度有著明確的規(guī)定，但在實際情況中，一些企業(yè)為了取得自身的利益，在修建建筑時，往往違反有關(guān)規(guī)定，使得建筑高度不達標。比較常見的問題是建筑物高度超出所允許的最大高度。高層建筑在施工過程中若超出相關(guān)的建筑標準，將嚴重影響建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及抗震能力[1]，因此，為了保證安全性，在建筑時必須避免超高問題，根據(jù)實際需求和相關(guān)規(guī)定為建筑工程確定合適的高度。

2.2 建筑抗震設(shè)計缺乏科學性

在實際情況中，許多建筑設(shè)計者在專業(yè)水平方面、對相關(guān)技術(shù)法規(guī)了解方面，還存在著很大的不足，因此，在設(shè)計時無法將建筑物的抗震性、安全度和牢固度等參數(shù)納入到結(jié)構(gòu)設(shè)計范圍之內(nèi)，這十分不利于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的進行。

為了規(guī)避建筑設(shè)計中可能存在的問題，盡可能提高建筑抗震能力，設(shè)計師必須從實際出發(fā)，結(jié)合多方面進行考慮，做好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作。

2.3 建筑地基選擇過程中存在弊端

可用于建筑工程的土地資源是十分有限的，尤其是當前，隨著建筑行業(yè)不斷發(fā)展，越來越多的建筑涌現(xiàn)出來，但是并不是所有的土地資源都適合用于建筑地基。一些房地產(chǎn)開發(fā)商為了牟取利益，在選擇建筑地基時，并沒有遵從建筑地基選擇原則，不對地基的平坦程度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及周圍環(huán)境進行檢測，這就導致在后續(xù)建筑過程中，建筑地基不穩(wěn)，抗震性比較差[2]。

2.4 建筑材料選擇不合理

建筑材料是建筑工程的基本組成，材料的好壞對建筑的穩(wěn)定性也有很大的影響。在選擇建筑材料時，除了要注重建筑的需求，設(shè)計師也要充分考慮材料對建筑抗震性的影響，從而確保整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 改善建筑抗震設(shè)計問題策略分析

3.1 確保建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性

建筑抗震設(shè)計的最基礎(chǔ)部分就是建筑的整體框架以及其抗震性能。在設(shè)計過程中，必須做好最基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)，才能繼續(xù)進行后續(xù)的建筑抗震設(shè)計以及抗震性能測試等工作。

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要遵循的建筑原則是建筑的根本功能——建筑自身的承載力和穩(wěn)定性，因此，在設(shè)計過程中，設(shè)計師要根據(jù)建筑的實際需求以及其所處的環(huán)境進行設(shè)計，確保在滿足外觀、性能等需求時，也能確保建筑的基本穩(wěn)定性。當確保建筑的承重能力和穩(wěn)定性良好后，設(shè)計師再繼續(xù)對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，要根據(jù)建筑的基礎(chǔ)框架，對建筑材料的材質(zhì)、位置等進行進一步調(diào)整。如在設(shè)計抗震能力強的建筑結(jié)構(gòu)部分時，由于鋼結(jié)構(gòu)十分符合抗震材料的要求，從已有的地震震害實例來看，鋼結(jié)構(gòu)的抗震性很強，因此，在設(shè)計優(yōu)化時，設(shè)計師要利用鋼結(jié)構(gòu)對抗震結(jié)構(gòu)進行構(gòu)建[3]。

3.2 增加建筑中的抗震設(shè)計，提高建筑抗震能力

地震一旦發(fā)生，就存在持續(xù)時間較長、多次往復發(fā)生的可能。根據(jù)震害調(diào)查顯示，地震后倒塌的建筑物往往是因地震的往復作用破壞了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞后，建筑也就喪失了承重能力以及穩(wěn)定性。因此，適當處理建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強弱關(guān)系，增加抗震防線，可以有效幫助建筑結(jié)構(gòu)增加自身的抗震能力。

單一的框架結(jié)構(gòu)是建筑唯一的抗側(cè)力構(gòu)件。一旦地震發(fā)生，整個框架就會倒塌，而如果采用“強柱弱梁”型延性框架，在地震發(fā)生時，由于“梁”比較脆弱，因此會先倒下，這個時間段內(nèi)，“梁”可以消耗一部分地震能量，這時，支撐能力較強的“柱”成為了第二道抗震防線。由于“柱”抗震能力較強，且地震已經(jīng)持續(xù)一段時間可能接近尾聲，因此，建筑的抗震能力相比于單一框架更強，地震導致生命財產(chǎn)安全損失的可能性也就更低。這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)可以有效減少地震反復為建筑帶來的傷害。通過布置多層抗震防線，增加建筑中的抗震設(shè)計，建筑抗震能力就可以得到有效提升。

3.3 注重建筑設(shè)計的一體性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計錯綜復雜，由多個部分組成，每個建筑部分的性能不同，所需要的材料也不同。作為整體建筑的組成部分，每一部分之間都是息息相關(guān)的，都有著緊密的聯(lián)系。因此，在進行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時，設(shè)計師必須注重建筑設(shè)計的一體性，重視各個部分的相互關(guān)聯(lián)，對各個部分進行協(xié)調(diào)設(shè)計，保證各部分不會相互影響，降低建筑的抗震能力[4]。

在建筑設(shè)計中，基礎(chǔ)是建筑最下部的承重構(gòu)件,承擔建筑的全部荷載,并下傳給地基，支撐地面物體。墻體是建筑物的承重和圍護構(gòu)件，是十分重要的豎向承重構(gòu)件，而墻體又支撐著屋頂。因此，在設(shè)計時，設(shè)計師必須循序漸進，做好最基礎(chǔ)的地基設(shè)計，然后根據(jù)地基設(shè)計以及抗震需求，對墻體布局進行設(shè)計，進而完成總體建筑設(shè)計。做好建筑的每一部分設(shè)計，可以讓建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密，有利于抗震能力的提高。

4 建筑抗震設(shè)計方法分析

4.1 做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計必須符合建筑的基本標準，要具備合理性與科學性。設(shè)計師必須做好建筑設(shè)計工作，確保最基本的建筑設(shè)計沒有差錯，才能進行更深入的抗震設(shè)計。在設(shè)計過程中，設(shè)計師需要結(jié)合實際情況對建筑結(jié)構(gòu)進行分析、設(shè)計。如設(shè)計師需考慮到墻體、支撐柱和層面等架構(gòu)之間強弱關(guān)系的設(shè)計。

在設(shè)計過程中，設(shè)計師要確保建筑各部分之間的協(xié)調(diào)性，使得建筑整體重心與剛度中心重合，以增強建筑穩(wěn)定性及抗震能力。設(shè)計師還要適當?shù)貙⒔ㄖQ直面方向的重心降低，以此減少建筑錯落率。除此之外，設(shè)計師還要注重抗震材料的選擇，比如鑲嵌在墻體內(nèi)的鋼筋剛度一定要符合相關(guān)要求，達到抗震設(shè)計需求。

4.2 注意建筑地理位置的選擇

同樣的建筑在不同的區(qū)域，抗震能力不同，這并不是建筑自身質(zhì)量造成的，而是由于建筑所處地域不同，地質(zhì)條件不同，發(fā)生地震的頻次以及強度不同，而導致建筑物的抗震能力有差異。地震導致建筑物倒塌主要是由于建筑的地基受地面板塊運動的影響，結(jié)構(gòu)被擠壓變形，失去了荷載能力以及穩(wěn)定性，從而使得上層建筑物的穩(wěn)定性遭到破壞。因此，為了提高建筑的抗震能力，在進行建筑設(shè)計時，設(shè)計師要注意建筑地理位置的選擇。

設(shè)計師在設(shè)計之前要對施工現(xiàn)場進行地質(zhì)勘察，查看地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形地貌等。根據(jù)查看結(jié)果，設(shè)計師要篩選出地質(zhì)承載能力比較強的區(qū)域，盡可能選擇遼闊、平坦的地段。平坦的地段有利于建筑地基的穩(wěn)定性，較為遼闊的建筑場地也能在地震發(fā)生時起到一定的緩沖作用。

4.3 地震烈度和抗震等級的確定

影響建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的因素有很多，如建筑所處位置的地質(zhì)地貌、建筑原材料的質(zhì)量等。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，設(shè)計師應該先對建筑進行總體分析，從而確定建筑的抗震等級，當確定了建筑抗震等級后，才能根據(jù)建筑的實際功能進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，以此保證建筑的抗震能力與抗震等級相符合。

5 結(jié)語

設(shè)計師在建筑抗震設(shè)計時，必須考慮各方面影響因素，針對可能出現(xiàn)的問題進行分析，進而做好建筑設(shè)計，確保建筑整體具有較好的安全性和抗震能力。